| 标题 | 海洋石油电气系统的配电自动化分析 |
| 范文 | 史月梅 禤东 水小华 摘 要：在海洋的石油工程当中，油气的开采存在比较恶劣的环境，并且海洋气候变化比较大，进而给配电网可靠性带来比较大的挑战。本文根据海洋石油电气系统特殊性，研究了实施的配电自动化重要性，分析海洋石油的电气系统配电自动化发展的现状，对系统的结构进行了深入探讨，另外研究了智能电网环境当中发展前景。 关键词：海洋;石油电气系统;配电自动化 最近几年时间里，伴随着我国海洋石油工业持续健康的发展，油气生产的规模越来越大，海洋的石油电气系统也逐渐繁琐。随着电网规模不断扩展，进而增强了系统的抗风险的能力要求，配电的自动化系统起到了重要意义。本文对海洋的石油电气系统实行配电自动化重要性进行分析，研究了海洋石油电气系统配电自动化的发展现状，并且提出了海洋石油电气系统配电自动化前景展望等，力求进一步促进海洋石油工程持续健康的发展。 1 海洋石油电气系统实施配电自动化重要性 海洋石油电气系统有着电气系统一般的特点，然而其环境也较为恶劣。海洋石油电气系统配电网设备比较多，并且系统规模比较大，应用自动化系统可以更好的提升配电网控制效率。 1.1 有助于海洋油气安全生产 海洋石油工程有效实施需要和当前恶劣环境以及气候进行适应。海洋的大风比较多，并且较为潮湿。配电网的电气设备实时面对着霉菌、盐雾等方面的侵蚀。在电力供应方面，对海洋的油气生产发挥着重要意义。如果由于气候以及环境问题而造成停电的情况，将会利用配电自动化第一时间来恢复供电，进而保证石油的平台安全生产，预防由于停电而造成比较大的经济损失。 1.2 有利于提升工作效率 计算机信息技术和自动化技术的发展给配电网控制带来了革新性的变化。作为关系国计民生的重要行业，石油工业的发展程度与国民经济息息相关。配电自动化通过工业控制网络，不仅能够实时监测配电网的状态，采集各项参数，而且能够实现电力设备的“四遥”（遥控、遥测、遥调、遥信）功能，通过远方控制来操作电力设备，不再需要人力进行就地操作，从而大大节省了人力成本，提升了工作效率。 1.3 适应海洋石油供电的特殊性 与陆地电力系统不同，海洋石油电气系统涉及跨海供电，对长期工作在洋面的钻井平台来说，可靠的电源供电至关重要。目前，很多大型的油田电力系统都从陆地变电所通过海底电缆向钻井平台供电，再从中心平台向井组平台辐射供电。此外，很多平台还配备发电机作为主电源和应急电源，这种发电与岸电相结合的供电方式，使得海上中低压配电系统的控制更加复杂，电网的运行和维护工作对自动化程度的要求更高。 2 海洋石油电气系统配电自动化的发展现状 配电自动化系统指的是应用自动化技术，让电网企业可以远程进行控制，进而实时的对配电设备系统进行操作以及协调。配电自动化在发展过程当中经历了三个阶段，分别为：第一阶段是基于各种开关设备，利用开关设备和断路器保护相互配合，通过开关来对故障进行切除。第二阶段为在通信设备以及控制设备的基礎上，其为电网的自动化发展的重要一个跨越。它不但完成了遥控控制配电网，还可以利用通讯网络来实时对配电网状态参数进行送电。第三阶段完成了全网多功能的监控，其是真正的配电自动化。它集合了馈线自动化、地理信息系统以及设备系统等于一体。 和陆地的配电自动化系统相比较，海洋的石油电气系统因为面对技术难题比较多，配电自动化发展比较晚。第一，这需要对跨海供电问题进行克服，敷设海底的电缆，进而完成电气的连接。海底的电缆分支比较多，并且线路比较短。配电网在机电保护当中的上下级配合以及故障诊断上还存在比较大的困难。第二，海洋当中存在比较狭小的空间，海洋的油气生产系统存在比较多的电气设备，其种类繁琐，其含有发电机以及变压器等设备，并且各个设备间存在较短距离，进而给配电网管理以及参数采集造成比较大的工作量。 3 海洋石油电气系统配电自动化系统结构 由上文可知，配电网自动化的实现可以极大地提升电网的安全稳定性，提高工作效率，但海洋石油电气系统的特殊性也给配电网自动化发展带来了挑战，配网自动化的推广还具有一定的难度，因此，积极研究配网自动化技术对推动我国油气生产工作的进步具有重要意义。目前，我国海洋平台电力系统的配网自动化网络多采用三级系统。一级系统设置于陆地，为电力调度中心，进行总的海洋石油电气系统的调度。二级系统设置于中心钻井平台，为电力监控中心，也即主站系统，设置服务器和操作站，进行各个卫星平台进线和配电网一次设备的监控和管理。三级系统设置于卫星平台，包括各个综合保护测控模块，通过RTU来进行各个测控单元的数据汇总，采集各个遥测、遥信量，并发出遥控和遥调命令。 3.1 配电网数据的采集和信号处理 与陆地配电自动化系统类似，各个终端单元RTU就地采集各类信息，包括各个设备的电压、电流等模拟量的遥测信息，以及开关、刀闸等的状态量的遥信信息，再经过数模转换、滤波、防抖、刻度计算等环节，由数据传输电台上送系统主机，中心钻井平台的主机系统之间也可以相互通讯，交换信息。各个保护测控单元之间相互独立，负责一次设备运行工况的显示和控制，任意一个保护测控单元停用，不影响整体系统的运行。 3.2 配电网数据的统计和计算 系统主机收到设备的遥测和遥信信息后进行程序判断，对实时数据经过分析和计算，得出系统所需的信息，如有功功率、无功功率、功率因数、电量信息、继电保护动作次数等，从而进行电气设备状态的判断，再通过光纤通信下发遥控和遥调命令到各个间隔单元，从而完成对各个间隔单元电气设备的控制。 3.3 系统管理和输出报警 主站控制系统能够进行全站信息的管理，包括信息的显示、事件的顺序记录、输出告警信息、故障录波、事故分析，还能够根据需要进行画面调用、图形显示、文档的记录和打印。对于电气设备来说，系统还能够根据状态进行设备操作闭锁和防误闭锁，判断电气设备的安全状态，并具备系统维护功能，能够通过就地或远方工作站进行系统诊断、管理和维护。 4 海洋石油电气系统配电自动化前景展望 伴随着我国建设坚强智能电网进程的不断深入，电力系统内部发生了一场深刻的技术革命，智能变电站不断兴建，计算机信息技术、光技术、智能技术对电网的发、输、供、变、配、用等各个环节都带来了巨大的变化，电网正在朝着智能、自愈、绿色的方向不断发展。对海洋石油电气系统来说，随着特种光纤通信技术、智能控制技术、遥感和遥测技术、电力系统自动化的发展，更多的新材料和新技术将应用于海洋石油电气系统的配电自动化，解决目前面临的跨海供电、电气设备众多、设备通讯稳定性差等问题，海洋石油电气系统将更加安全、稳定、绿色，配电网的自动化和智能化程度将不断提高。 5 结束语 随着我国海洋石油工业规模的不断扩大，配电自动化技术也呈现广阔的发展前景。科学技术的发展日新月异，目前结构上两级控制、层次上三层网络方式的配电自动化系统还存在很大的发展空间，有效实现海洋石油电气系统“三防”（防潮、防盐雾、防霉菌），减少配电网维修和维护的工作量，提升电网的自动化和可靠性，仍然是配电自动化发展的主流趋势。 参考文献 [1]戴海峰，何小玉，季锦涛.海洋平台电力系统配电自动化及保护配置优化[J].电气技术，2013，（15）：73-75. |
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